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Guía Docente 2017/2018
Fundamentos de Física Aplicada Fundamentals of Applied Physics
Grado en Farmacia
Modalidad Presencial
[Fundamentos de Física Aplicada]
3 Fundamentos de Física Aplicada - Tlf: (+34) 968 278 618
Índice
Fundamentos de Física Aplicada ....................................................................................... 4
Breve descripción de la asignatura ................................................................................... 4
Requisitos Previos .............................................................................................................. 4
Objetivos de la asignatura .................................................................................................. 4
Competencias ...................................................................................................................... 5
Metodología ......................................................................................................................... 7
Temario ................................................................................................................................. 8
Relación con otras asignaturas del plan de estudios .................................................... 10
Sistema de evaluación ...................................................................................................... 10
Bibliografía y fuentes de referencia ................................................................................. 11
Web relacionadas .............................................................................................................. 12
Recomendaciones para el estudio ................................................................................... 12
Materiales didácticos ........................................................................................................ 12
Tutorías .............................................................................................................................. 12
[Fundamentos de Física Aplicada]
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Fundamentos de Física Aplicada Módulo: Física y Matemáticas.
Materia: Fundamentos de Física Aplicada.
Carácter: Básico.
Nº de créditos: 6 ECTS.
Unidad Temporal: Primer Curso – Primer Semestre
Profesor/a responsable de la asignatura: Josefina María Vegara Meseguer
Email: [email protected]
Horario de atención a los alumnos/as: lunes y martes de 12:00 a 14:00 h.
Profesor/a coordinador de módulo, materia o curso: Santiago López Miranda.
Breve descripción de la asignatura En esta asignatura se manejan esquemas conceptuales básicos de la Física, como: partícula, carga, fuerza, presión, onda, energía, punto de vista microscópico y macroscópico, etc., dándose a conocer y comprender algunos fenómenos físicos básicos que incluyen los relacionados con los fenómenos ondulatorios, la Termodinámica, las propiedades de la materia, además de los conceptos iniciales en Física Cuántica como introducción a la Espectroscopía. De este modo se proporciona al alumno una base conceptual física y matemática aplicada al estudio de los fenómenos físicos de interés farmacéutico, y se le introduce en los métodos del razonamiento científico.
Brief Description
In this course, basic conceptual schemes in physics are handled, like: particle, charge, force, pressure, wave, energy, microscopic and macroscopic viewpoint, etc. It gets to know and understand some basic physical phenomena, including those related to wave phenomena, thermodynamics, properties of matter, and also the basics of Quantum Physics like introduction to Spectroscopy. This subject provides students with a conceptual base in physics and mathematics, applied to the study of physical phenomena with pharmaceutical interest, and thus introduce them in the methods of scientific reasoning.
Requisitos Previos Se requieren conocimientos básicos de Matemáticas, Física y Química General.
Objetivos de la asignatura 1. Conocer las unidades del Sistema Internacional y asignarlas correctamente a cada
magnitud física. Determinar las dimensiones de las magnitudes y saber reconocer la homogeneidad de una fórmula física.
2. Aplicar los principios de la mecánica a los sistemas fluidos.
3. Comprender los principios básicos del impacto de la termodinámica y sus aplicaciones farmacéuticas.
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4. Comprender y calcular las funciones de energía libre y sus aplicaciones a los procesos farmacéuticos.
5. Comprender los fenómenos ondulatorios y su aplicación a las ciencias médicas y farmacéuticas.
6. Distinguir entre radiaciones ionizantes y no ionizantes y entender los fundamentos de la dosimetría física y biológica.
7. Estudiar los conceptos básicos de electricidad necesarios para comprender el transporte de iones a través de la membrana celular.
8. Razonamiento crítico.
Competencias Competencias básicas
(MECES1) Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área
de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel
que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican
conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
(MECES2) Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una
forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y
defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
(MECES3) Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes
(normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas
relevantes de índole social, científica o ética.
(MECES4) Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un
público tanto especializado como no especializado
(MECES5) Que los estudiantes hayan desarrollado aquéllas habilidades de aprendizaje necesarias
para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
Competencias generales
CG10.- Diseñar, aplicar y evaluar reactivos, métodos y técnicas analíticas clínicas, conociendo los
fundamentos básicos de los análisis clínicos y las características y contenidos de los dictámenes de
diagnóstico de laboratorio.
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CG15.- Reconocer las propias limitaciones y la necesidad de mantener y actualizar la competencia
profesional, prestando especial importancia al autoaprendizaje de nuevos conocimientos
basándose en la evidencia científica
Competencias transversales
CT1.- Elaborar y redactar informes de carácter científico.
CT2.- Demostrar razonamiento crítico y autocrítico.
CT4.- Incorporar a sus conductas los principios éticos que rigen la investigación y la práctica
profesional.
CT7.- Comprensión lectora y auditiva, producción oral y escrita que le permita desenvolverse en un
contexto profesional en inglés. Interpretación de textos en inglés técnico y científico en el ámbito de
la investigación. Comunicarse en español y en inglés utilizando los medios audiovisuales habituales.
CT8.- Defender los puntos de vista personales apoyándose en conocimientos científicos.
CT9.- Integrar conocimientos y aplicarlos a la resolución de problemas utilizando el método científico.
CT10.- Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución.
CT11.- Desarrollo de la capacidad de trabajo autónomo o en equipo en respuesta a las necesidades
específicas de cada situación.
CT13.- Progresar en su habilidad para el trabajo en grupos multidisciplinares.
CT16.- Ser capaz de mostrar creatividad, iniciativa y espíritu emprendedor para afrontar los retos de
su actividad como farmacéutico/a.
Competencias específicas
CEM2.1. Aplicar los conocimientos de Física y Matemáticas a las ciencias farmacéuticas.
CEM2.2. Aplicar técnicas computacionales y de procesamiento de datos, en relación con la
información referente a datos físicos, químicos y biológicos.
CEM2.4. Evaluar datos científicos relacionados con los medicamentos y productos sanitarios.
CEM2.6.- Conocer las fuerzas y potenciales que determinan los estados de agregación de la materia
y sus cambios de estado.
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CEF2.7.- Conocer las ecuaciones de onda así como sus propiedades para sus aplicaciones en
espectroscopia, a la construcción y uso de instrumentos ópticos y de diagnóstico.
Metodología
Metodología Horas Horas de trabajo
presencial Horas de trabajo
no presencial
Clases en el aula 24
60 (40 %) Tutorías académicas 12
Seminarios 18
Evaluación en el aula 6
Estudio personal 63
90 horas (60 %)
Resolución de ejercicios y casos prácticos
9
Realización de trabajos y preparación de las presentaciones orales (lecturas y búsqueda de información)
9
Tutorías on-line 9
TOTAL 150 60 90
Clases en el aula (24 horas): Exposición de contenidos por parte del profesor, análisis de
competencias, explicación y demostración de capacidades, habilidades y conocimientos en el aula o
a través de medios audiovisuales y pizarra. Las presentaciones estarán a disposición del alumnado
en el campus virtual en fecha previa a la de su exposición en clase.
Tutorías académicas (12 horas): Se realizarán tutorías para aclarar dudas o problemas planteados
en el proceso de aprendizaje, revisar y discutir los materiales y temas presentados en las clases,
afianzar conocimientos y comprobar la evolución en el aprendizaje de los alumnos orientando al
estudiante hacia el razonamiento crítico mediante el planteamiento y resolución de ejercicios,
cuestiones cortas y/o autoevaluaciones tipo test.
Seminarios (18 horas): Análisis y asimilación de los contenidos de la materia mediante la resolución
de problemas de aplicación directa de los contenidos teóricos, que implican la realización de cálculos
numérico-matemáticos y la utilización de diferentes magnitudes y unidades.
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Evaluación en el aula (6 horas Se realizarán todas las actividades necesarias para evaluar a los
estudiantes a través de los resultados de aprendizaje en que se concretan las competencias
adquiridas por el alumno en cada materia. En estas evaluaciones se tendrá en cuenta el examen
teórico propiamente dicho, así como el examen práctico relacionado con las habilidades
desarrolladas en las sesiones de seminarios.
Estudio personal (63 horas): Tiene como objeto asimilar los contenidos y competencias presentados
en las clases y preparar posibles dudas a resolver en las tutorías, realización de actividades de
aprendizaje y preparación de exámenes.
Resolución de ejercicios y casos prácticos (9 horas): Consiste en la resolución por parte de los
estudiantes de problemas y/o casos prácticos. Todo ello servirá, para lograr un aprendizaje
significativo de los conocimientos derivados del contenido de la materia.
Realización de trabajos y preparación de las presentaciones orales (lecturas y búsqueda de
información) (9 horas): Realización de trabajos prácticos y/o teóricos propuestos por el profesor
responsable de forma individual o en grupo.
Tutorías on-line (9 horas): Utilización del aula virtual para favorecer el contacto de los alumnos con
la asignatura mediante el foro, fuera del aula presencial, así como facilitar su acceso a información
seleccionada y de utilidad para su trabajo no presencial
Temario Programa de la enseñanza teórica
Tema 1. Conceptos Fundamentales de Física
Magnitudes físicas. Análisis dimensional. Cinemática. Dinámica. Las fuerzas: interacciones fundamentales y fuerzas derivadas. Rozamiento. Trabajo y Energía. Momento angular. Rotación. Biomecánica. Aplicaciones.
Tema 2. Fundamentos de Hidrodinámica
Generalidades. Fluidos ideales. Principio de Arquímedes. Presión hidrostática. Tipos de regímenes. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernouilli. Fluidos reales. Viscosidad. Ecuación de Poiseuille. Turbulencia. Número de Reynolds. Aplicaciones: Mecánica circulatoria.
Tema 3. Calor y Temperatura
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Conceptos básicos. Concepto de temperatura. Escalas termométricas. Primer principio de la termodinámica. Calores específicos. Calores de transformación. Métodos calorimétricos. Propagación del calor. Ley del enfriamiento de Newton.
Tema 4. Termodinámica
Primer principio de la termodinámica. Trabajo. Energía interna. Ecuaciones de transformación. Variaciones de calor y trabajo en las distintas transformaciones. Concepto de entalpía. Segundo principio de la termodinámica. Transformaciones reversibles e irreversibles. Concepto de entropía. Energía libre. Aplicaciones: Termodinámica de los seres vivos.
Tema 5. Movimiento ondulatorio. Acústica
Definición y tipos de ondas. Energía e intensidad. Ondas y barreras. Reflexión, transmisión y refracción. Efecto Doppler. El sonido. Percepción del sonido. Sensibilidad acústica. Ultrasonidos: aplicaciones médicas y farmacológica.
Tema 6. Radiación electromagnética
Naturaleza de la luz. Teoría electromagnética. Teoría cuántica. Propiedades de la luz. Magnitudes de la radiación luminosa. Absorción de la luz. Interferencia. Espectroscopía. Polarización de la luz. Coherencia. Luz láser.
Tema 7. Radiactividad
Nociones sobre radiaciones. Rayos X. Aplicaciones. Desintegración radiactiva. Semivida. Interacción de las radiaciones con la materia. Dosis. Efectos biológicos. Utilización de isótopos radiactivos.
Tema 8. Bioelectricidad: Fenómenos eléctricos y procesos iónicos
Campo eléctrico y potencial. Capacidad. Corriente eléctrica. Ley de Ohm. Propiedades eléctricas de la membrana celular. El potencial de acción. Aplicación: La conducción del impulso nervioso.
Programa de la enseñanza práctica
Seminario 1. Conceptos básicos en Física. Fuerza, campo, trabajo, potencial y energía.
Seminario 2. Aplicaciones Física de fluidos.
Seminario 3. Calores específicos. Ley del enfriamiento de Newton.
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Seminario 4. Termodinámica. Variaciones de calor en las distintas transformaciones. Segundo
principio. Entropía.
Seminario 5. Generalidades de las ondas y ondas sonoras.
Seminario 6. Radiación electromagnética. Espectroscopía
Seminario 7. Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes. Cálculo de dosis.
Seminario 8. Bioelectricidad
Relación con otras asignaturas del plan de estudios La Física Aplicada pretende ofrecer una formación básica sobre los fenómenos naturales que pueda ser utilizada como base para otras asignaturas de la titulación, especialmente las de la rama de química. Así, proporciona los conocimientos que sirven de base a la Fisicoquímica y este vínculo es necesario para el estudio de técnicas analíticas, química farmacéutica, farmacognosia, bioquímica, tecnología farmacéutica, biofarmacia, farmacocinética, análisis estructural de fármacos, análisis biológicos, diagnóstico de laboratorio, bromatología, farmacología y farmacia clínica.
Sistema de evaluación Convocatoria de Febrero/Junio:
- Pruebas prácticas y seminarios: (40% del total de la nota.). Los seminarios se evaluarán mediante exámenes (o pruebas evaluatorias) con problemas de aplicación directa de los contenidos teóricos, que implican la realización de cálculos numérico-matemáticos y la utilización de diferentes magnitudes y unidades. Esta parte se evaluará de manera conjunta con la parte teórica.
- Pruebas teóricas: (60% del total de la nota.). Se realizarán exámenes (o pruebas evaluatorias) con cuestiones teóricas y teórico-prácticas tipo test. Esta parte, junto con la parte de seminarios, debe superarse con nota igual o superior a 5 para aprobar la asignatura.
Convocatoria de Septiembre:
- Pruebas prácticas y seminarios: (40% del total de la nota.). Los seminarios se evaluarán mediante exámenes (o pruebas evaluatorias) con problemas de aplicación directa de los contenidos teóricos, que implican la realización de cálculos numérico-matemáticos y la utilización de diferentes magnitudes y unidades. Esta parte se evaluará de manera conjunta con la parte teórica.
- Pruebas teóricas: (60% del total de la nota.). Se realizarán exámenes (o pruebas evaluatorias) con cuestiones teóricas y teórico-prácticas tipo test. Esta parte, junto con la parte de seminarios, debe superarse con nota igual o superior a 5 para aprobar la asignatura.
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El alumno superará la asignatura cuando la media ponderada sea igual o superior a 5 puntos y se hayan superado todas las partes que componen el sistema de evaluación cuya ponderación global sea igual o superior al 20%.
Si el alumno tiene menos de un 5 en alguna de las partes cuya ponderación sea igual o superior al 20%, la asignatura estará suspensa y deberá recuperar esa/s parte/s en la siguiente convocatoria dentro del mismo curso académico. La/s parte/s superada/s en convocatorias oficiales (Febrero/Junio) se guardarán para las sucesivas convocatorias que se celebren en el mismo curso académico.
En caso de que no se supere la asignatura en la Convocatoria de Septiembre, no contarán las partes aprobadas para sucesivos cursos académicos.
El sistema de calificaciones (RD 1.125/2003. de 5 de septiembre) será el siguiente:
0-4,9 Suspenso (SS)
5,0-6,9 Aprobado (AP)
7,0-8,9 Notable (NT)
9,0-10 Sobresaliente (SB)
La mención de “matrícula de honor” podrá ser otorgada a alumnos que hayan obtenido una calificación igual o superior a 9,0. Su número no podrá exceder del 5% de los alumnos matriculados en una materia en el correspondiente curso académico, salvo que el número de alumnos matriculados sea inferior a 20, en cuyo caso se podrá conceder una sola matrícula de honor.
Bibliografía y fuentes de referencia Bibliografía básica
TIPLER P., MOSCA G., Física para la Ciencia y la Tecnología, vol.1, Mecánica/Oscilaciones y Ondas/Termodinámica, editorial Reverté, edición 6ª, Barcelona 2010.
Sears, Zemansky. “Física Universitaria”. (2 tomos) 12ª ed., Editorial Addison-Wesley,
Serway. “Fisica para ciencias e ingeniería” (2 tomos). 6ª ed., Editorial Thomson, 2005.
W. Edward Gettys, Frederick J. Keller, Malcolm J. Skove. “Física para ciencias e ingeniería” (2 tomos), 2ª. ed., Editorial MacGraw-Hill, 2005.
ALONSO/FINN., Física. Campos y Ondas, Addison Wesley Iberoamericana S.A., México
1998.
HIDALGO J.A; FERNÁNDEZ, M.R. Física general, Editorial Everest. León, 1996.
BURBANO S., BURBANO E., GRACIA C.: Física General. 32ª Ed. Tebar. 2003.
FRUMENTO A.S., Biofísica. 3ª ed., Editorial Mosby / Doyma, 1995.
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Bibliografía complementaria
Patrick J. Sinko. “Martin’s Physical Pharmacy and Pharmaceutical Sciences” 5ª. ed., Lippincott Williams & Wilkins, 2005.
Joseph W. Kane, Morton M. Stemheim. “Física” 2ª. ed., Editorial Reverté, 1998.
Jou, D.; Llebot, J.E.; Perez Garcia, C. “Física para Ciencias de la Vida”, Editorial McGraw Hill. 1999.
Pedraza Velasco, M.L.; Miangolarra Page, J.C.; Dias Soares, O.D.; Rodriguez, L.P. 2 Física Aplicada a las Ciencias de la Salud”. Editorial Masson. 2000
Web relacionadas 1. Curso interactivo de Física en Internet del Profesor Angel Franco García
(http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/).
2. Hyperphysics, para búsqueda de información de todas las ramas de la Física (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/HFrame.html)
Recomendaciones para el estudio Estudio diario y continuado de la materia impartida incluyendo la resolución de problemas numéricos y cuestiones teóricas.
Materiales didácticos Generales:
- Documento PDF de Presentación de la asignatura.
- Documento PDF de la Guía de la asignatura.
Parte Teórica:
- Documentos PDF relativos a cada tema de la asignatura
Parte práctica:
- Documentos PDF con problemas y cuestiones de cada tema de la asignatura.
Tutorías La tutoría académica tendrá entre sus objetivos orientar a los alumnos sobre los contenidos de la asignatura, métodos de estudio, métodos de planteamiento, presentación de datos y resolución de problemas, sistema de evaluación. Se resolverán las dudas sobre la materia impartida y se reforzarán conceptos básicos para un adecuado seguimiento del temario, en aquellos alumnos que lo requieran. Además, se aconsejará la lectura de diferentes artículos y monografías para la ampliación de los conocimientos de la materia.
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La Universidad, además, dispone de un Cuerpo Especial de Tutores que realiza tutoría personal con los estudiantes matriculados en el grado. El tutor/a personal acompaña a los estudiantes durante toda la etapa universitaria. Se puede consultar el siguiente enlace:
http://www.ucam.edu/servicios/tutorias/preguntas-frecuentes/que-es-tutoria